轴承生热计算

资 源 简 介

轴承生热计算

详 情 说 明

在轴承运动学与热分析领域，精确计算轴承生热对机械系统可靠性至关重要。本文基于MATLAB实现的轴承生热计算模型，揭示了多物理场耦合作用下的关键规律。

首先在接触角特性方面，模型考虑了滚珠离心力和陀螺力矩的耦合影响。结果显示内外圈接触角呈现非对称变化：内圈接触角随转速升高而增大，但会被轴向载荷抑制；外圈接触角则表现出完全相反的变化趋势。这种动态变化直接影响轴承的载荷分布特性。

滚珠自旋动力学分析表明，转速提升会显著增大自旋角速度，而轴向力增加会产生抑制作用。值得注意的是，转速变化对自旋速度的影响程度是轴向载荷影响的3-5倍，这解释了高速工况下自旋摩擦剧增的现象。

热生成机制分析发现，转速和轴向力存在协同放大效应。当转速超过临界值时，相同轴向增量会导致更剧烈的温升，这种非线性特征源于接触角变化引起的摩擦功耗指数增长。该发现为高速轴承的冷却系统设计提供了重要理论依据。

通过建立完整的MATLAB计算流程，该模型实现了从运动学参数到热力学响应的闭环仿真，为轴承系统的优化设计提供了量化分析工具。